EP2288462B1 - Werkzeugmaschine, insbesondere handgehaltene werkzeugmaschine - Google Patents

Werkzeugmaschine, insbesondere handgehaltene werkzeugmaschine Download PDF

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EP2288462B1
EP2288462B1 EP09745606.5A EP09745606A EP2288462B1 EP 2288462 B1 EP2288462 B1 EP 2288462B1 EP 09745606 A EP09745606 A EP 09745606A EP 2288462 B1 EP2288462 B1 EP 2288462B1
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EP
European Patent Office
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working
machine tool
path
tool
predefined
Prior art date
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Active
Application number
EP09745606.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2288462A1 (de
Inventor
Stefano Delfini
Thilo Koeder
Joachim Platzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D59/00—Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
    • B23D59/001—Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
    • B23D59/002—Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade for the position of the saw blade
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D49/00—Machines or devices for sawing with straight reciprocating saw blades, e.g. hacksaws
    • B23D49/10—Hand-held or hand-operated sawing devices with straight saw blades
    • B23D49/16—Hand-held or hand-operated sawing devices with straight saw blades actuated by electric or magnetic power or prime movers
    • B23D49/162—Pad sawing devices
    • B23D49/167—Pad sawing devices with means to adjust the guide plate or with means to adjust the plane in which the saw blade moves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D51/00—Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends
    • B23D51/02—Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends of beds; of guiding arrangements for work-tables or saw carriers; of frames

Definitions

  • the invention relates to a machine tool, in particular a hand-held machine tool, according to the preamble of claim 1.
  • auxiliary equipment which facilitates the tracking of a desired and due to the overlap by the machine often inadequate work path.
  • the leadership of the machine tool is oriented to a respective Wegvorgabe, which is offset laterally to the working path and aligned to the exact working along the working path is facilitated.
  • a guide shoe is provided, which is arranged on a displaceable to the machine tool boom and slidably along the path parallel to the work path in the working direction of the machine tool, the Wegvorgabe example formed by a parallel to the desired work path edge of a workpiece can be.
  • auxiliaries are mechanically complex and limited in their applications, they each require for setting appropriate preliminary work and in part also the additional attachment of strips or the like as Wegvorgabe, if not due the work to be carried out, a reference contour corresponding to the work path is already present as a way-out. But if this is already present, so often in an education that makes immediate use as a reference contour with the known auxiliary facilities at least difficult.
  • EP 1 693 136 A1 is a machine tool, in particular a jigsaw known, with an optical alignment unit for defining a defined distance between a straight marking line and the cutting line for the saw.
  • an adjustable laser line By means of an adjustable laser line, a defined distance between the cut line of the saw and a marking line can be set.
  • the device of EP 1 693 136 A1 For this purpose, it has calibrated adjusting means which allow a distance value to be set between the marking line and the cutting line, so that the laser line is projected onto the workpiece at a corresponding angle.
  • a device for guiding a saw blade in a jigsaw wherein the saw blade is held in a guide and is moved by a lifting drive along a vertical axis up and down.
  • the device of DE 20 2004 005478 U1 provides that the saw blade is mounted pivotably about the vertical axis, wherein a pivoting device is provided, which adjusts the saw blade about the vertical axis in dependence on the output signal of a detector device, wherein the detector device is connected to a sensor for detecting a predetermined cutting line.
  • the invention has for its object to provide the user with improved options for such a route guidance oriented and staggered leadership of the machine tool and also actively support the user in his oriented to the path specification and laterally offset to Wegvorgabe leadership of the machine tool.
  • a sensor array is provided with lying in the vicinity of the working area of the tool detection surface to which the Wegvorgabe has a coverage area, so that starting from above the sensor arrangement detected values of the path specification, the machine tool aligned over a corresponding guide of the tool on the work path whose path follows.
  • the actual guidance of the machine tool thus does not lie with the user, via which essentially only the feed of the machine tool, that is to say a corresponding support of the machine tool, takes place.
  • the invention offers the possibility, with appropriate visualization of the conditions and values detected via the sensor arrangement, be it in the detection area or otherwise, in particular on the Machine housing to monitor a course of work and this also with regard to the tracking of the work path, if this, which proves to be particularly useful in the context of the invention, also in the coverage area to the detection surface.
  • Such conditions are particularly present in often critical in practice work when existing contours, such as the outline of a fixture, such as a sink, worklanes that lie in offset parallel to this outline and must be sawn.
  • the machine tool as a jigsaw with a saw blade, which is rotatable about an axis of rotation extending in its longitudinal direction and which is guided over an adjusting unit of the particular sensor assembly comprehensive control means along the work path
  • a solution that in practice in particular is important because the jigsaw in this embodiment is a semi-autonomously guided machine that can be achieved with inexperienced users good work results.
  • the path specification can be carried out in the solution according to the invention both via an optical as well as a mechanical marking, so for example via a directional beam as well as a line that can be tracked in their position to the detection surface with sufficient accuracy, the outlines of the detection surface visually and / or mechanically, for example, by margins of a section, are visualized.
  • the invention also provides good conditions to visualize any critical deviations of the machine from the path specification and / or the working tool of the work, possibly also weighted accordingly, via display means, so that facilitated for the user leadership of the machine with good monitoring capabilities of the work results as well as the machine tool is paired, there according to the visualization of the for the work result Determining factors and visualization of machine-relevant information is appropriate and possible.
  • the invention thus also provides a method for operating a machine tool, in particular a hand-held machine tool, preferably in the embodiment as a jigsaw, in which the machine tool is only to be held aligned with a path input by the user and the tool itself controls the guidance and alignment of the tool Machine tool takes on a displaced to the path given work path, namely at low cost of visualization of the relevant conditions, and in particular the reference to deviations from the normal operation and to dangers both optical and acoustic signals.
  • a machine tool in particular a hand-held machine tool, preferably in the embodiment as a jigsaw, in which the machine tool is only to be held aligned with a path input by the user and the tool itself controls the guidance and alignment of the tool Machine tool takes on a displaced to the path given work path, namely at low cost of visualization of the relevant conditions, and in particular the reference to deviations from the normal operation and to dangers both optical and acoustic signals.
  • the height of the offset can be set by the user within certain limits.
  • Fig. 1 illustrates as an example of a hand-held machine tool 1, a jigsaw 2, which has a housing 3 and which is supported on a workpiece 5 via a base plate 4.
  • this In front in the working direction 6 area of the jigsaw 2, this has a saw blade 8 as a working tool 7. This engages in the working operation in the workpiece 5, on which the jigsaw 2 is slidably supported via its base plate 4.
  • the jigsaw 2 has a field of view 10 for its respective user, which preferably extends at least over the area of the work area 9 defined by the saw blade 8 and as a rule, as illustrated, extends beyond it, in particular in the working direction 6, in order to also anticipate the user to provide the best possible overview of the working conditions.
  • the housing 3 of the jigsaw 2 is designed substantially conventional and has in the vertical direction opposite to the pivotally mounted about a pivot axis 6 in the working direction foot plate 4 a bow-shaped handle 11, the handle bar 12 extends in the working direction 6 and the front side in the end wall portion 13 of Housing 3 enters. Upwards this goes over into a guide knob 14.
  • a switch arrangement 15 is provided under cross-grip with the handle bar 12, via which the machine tool 1 is switched on and off. Different modes of operation of the jigsaw 2 can be adjusted over the longitudinal direction of the housing provided switching device 16.
  • the end wall portion 13 of the housing is downwardly, ie in the direction of the base plate 4 tapered counter to the Working direction 6 discontinued.
  • the resulting step 17 covers the tool holder 18 for the saw blade.
  • An actuator 20 serves to realize a further drive mode for the saw blade 8, namely a pendulum lifting operation in which the saw blade 8 is pivotable about a transverse to the plane, not shown pivot axis superimposed to the lifting movement.
  • the saw blade 8 is rotatable in addition to the lifting movement about an axis of rotation 22 extending in the direction of its longitudinal axis.
  • the saw blade 8 as in Fig. 2 indicated, from its straight-ahead position, corresponding to a zero angle to the longitudinal axis 25 of the jigsaw 2, adjustable in angled working directions.
  • the jigsaw 2 can be used as a so-called scrolling jigsaw and can be operated as a semi-autonomous jigsaw 2 with a correspondingly controlled adjustment.
  • the user holding the jigsaw 2 essentially only takes over the feed roughly aligned with the respective working direction 6.
  • the exact, aligned to a work path 24 and this corresponding positioning of the jigsaw 2 by adjusting the saw blade 2 is effected by the adjustment of the saw blade second
  • the working track 24 is illustrated as a thin line.
  • the work path 24 has, based on the indicated work situation, an intersection with the axis of rotation 22 through which the indicated longitudinal axis 25 of the jigsaw 2 extends. Starting from the axis of rotation 22, the assumed work path 24 extends with increasing lateral offset to the longitudinal axis 25 in the working direction. 6
  • the work along the work path 24 is aligned at a Wegvorgabe 23, represented by a thick line. This in accordance with a work situation in which a predetermined contour with a corresponding offset, that is to say in offset to the path specification 23, is recut in a work path 24.
  • control means 26 which include, among other things, a sensor arrangement 27, a computing unit 28 and an actuating unit 29.
  • the saw blade 8 is aligned in its rotational position on the working path 24 and is at zero angle in this.
  • the jigsaw 2 forms in this embodiment a so-called scrolling jigsaw, which is to be used as a semi-autonomous jigsaw. The user essentially takes over only feed and support of the jigsaw. 2
  • the sensor arrangement 27 comprises a sensor designed as a camera 30, to which the arithmetic unit 28 is arranged downstream.
  • the camera 30 of the sensor arrangement 27 is aligned with a detection area 31 lying in the region of the foot plate 4, which corresponds to the sensor area or lies at least within the same.
  • the path specification 23, to which the work path 24 to be reprocessed lies in offset, runs.
  • the path specification 23 is detected in individual points 32 which lie on search lines 33 extending transversely to the working direction 6 and overlapping the detection surface 31.
  • the data acquired via the sensor arrangement 27 can be forwarded to the arithmetic unit 28, so that the path specification 23 is detected in its path, and thus also in its course to the longitudinal axis 25.
  • the acquired data is converted into control signals via the arithmetic unit 28 and sent to the control unit 29 transmitted, which now sets by an actuator with controller, for example in the form of a stepping motor, the saw blade angle 34 in response to the superimposed user guidance.
  • an actuator with controller for example in the form of a stepping motor
  • the detection surface 31 bounded by a Stich Vietnamese 35, which coincides with the edges of a provided in the base plate 4 cutout 36 so that the detection surface 31 is mechanically delimited and visualized in this design over the edges of the cutout 36.
  • the detection surface 31 is symmetrical to the longitudinal axis 25, on which the axis of rotation 22 of the saw blade 8 is located, which extends at its coincident with the longitudinal axis 25 working path 24 with its saw blade plane in the direction of the longitudinal axis 25.
  • a migration of the Wegvorgabe 23 from the detection surface 21 is signaled in particular optically and / or acoustically signaled, a corresponding acoustic warning unit is indicated at 37. Connected with the warning expediently the machine is switched off.
  • a contour such as the contour of a built-in part, such as a sink can be sawed parallel to the default with a larger or smaller offset, without relevant deviations, so that follow-up work can be performed without disabilities.
  • the amount of the respective offset is arbitrarily adjustable and lies within the detection range of the sensor, which is delimited by the detection surface 31, within which the Wegvorgabe 23 must run, opposite to the work path 24 displaced according to the size of the offset.
  • the offset is taken into account by shifting the center of the sensor area, ie the image center 44, and thus actively decalibrating the system.
  • the image center 44 is here as a "zero point” a measure of the orientation of the sensor arrangement formed by the camera 30 in relation to the position of the saw blade (zero angle).
  • the given by the control means 26 adjusting system for the saw blade 8 is thus pretended that it is aligned exactly centered on the Wegvorgabe 23, although it is real due to the misalignment at a constant distance to Wegvorgabe 23 as a recognized line. This also ensures that a corresponding scaling of the contour takes place and the course is always parallel even with radii.
  • the path specification 23 is symbolically - simulated - as a line lying in the image center, and the dot-dash line indicates the work path 24 reached by the offset.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sawing (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Werkzeugmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
    • Stand der Technik
  • Für Werkzeugzeugmaschinen dieser Art, die als Stich- sowie auch Kreissägen in der Praxis vielfach eingesetzt sind, ist bekannt, mit Hilfseinrichtungen zu arbeiten, die die Verfolgung einer gewünschten und aufgrund der Überdeckung durch die Maschine häufig nur unzulänglich einzusehenden Arbeitsbahn erleichtert. Hierzu erfolgt die Führung der Werkzeugmaschine orientiert an einer jeweiligen Wegvorgabe, die zur Arbeitsbahn seitlich versetzt liegt und ausgerichtet an der ein exaktes Arbeiten entlang der Arbeitsbahn erleichtert ist. Als Hilfseinrichtung ist hierbei seitlich auskragend zur Maschine ein Führungsschuh vorgesehen, der an einem zur Werkzeugmaschine verstellbaren Ausleger angeordnet ist und der entlang der zur Arbeitsbahn parallelen Wegvorgabe in Arbeitsrichtung der Werkzeugmaschine verschieblich anliegt, wobei die Wegvorgabe beispielsweise durch eine zur gewünschten Arbeitsbahn parallele Kante eines Werkstückes gebildet sein kann.
  • Abgesehen davon, dass solche Hilfseinrichtungen mechanisch aufwändig und bezüglich ihrer Einsatzmöglichkeiten eingeschränkt sind, bedingen sie jeweils zur Einstellung entsprechende Vorarbeiten und teilweise auch die zusätzliche Anbringung von Leisten oder dergleichen als Wegvorgabe, falls nicht aufgrund der durchzuführenden Arbeiten eine zur Arbeitsbahn entsprechende Bezugskontur als Wegvergabe bereits vorliegt. Liegt diese aber bereits vor, so häufig in einer Ausbildung, die eine unmittelbare Nützung als Bezugskontur mit den bekannten Hilfseinrichtungen zumindest erschwert.
  • Aus der EP 1 693 136 A1 ist eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Stichsäge bekannt, mit einer optischen Ausrichtungseinheit zum definierten Einstellen eines Abstandes zwischen einer geraden Markierungslinie und der Schnittlinie für die Säge. Mittels einer verstellbaren Laserlinie kann ein definierter Abstand zwischen der Schnittlinie der Säge und einer Markierungslinie eingestellt werden. Die Vorrichtung der EP 1 693 136 A1 besitzt hierzu kalibrierte Stellmittel, die es erlauben einen Abstandswert zwischen der Markierungslinie und der Schnittlinie einzustellen, so dass die Laserlinie unter einem entsprechenden Winkel auf das Werkstück projiziert wird.
  • Aus der DE 20 2004 005 478 U1 ist eine Vorrichtung zum Führen eines Sägeblattes in einer Stichsäge bekannt, wobei das Sägeblatt in einer Führung gehalten ist und von einem Hubantrieb längs einer Hochachse auf und ab bewegt wird. Die Vorrichtung der DE 20 2004 005478 U1 sieht vor, dass das Sägeblatt um die Hochachse schenkbar gelagert ist, wobei eine Schwenkeinrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal einer Detektoreinrichtung das Sägeblatt um die Hochachse verstellt, wobei die Detektoreinrichtung mit einem Sensor zum Erfassen einer vorgegebenen Schnittlinie verbunden ist.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den Benutzer verbesserte Möglichkeiten zu an einer solchen Wegvorgabe orientierten und versetzten Führung der Werkzeugmaschine zu schaffen und den Benutzer zudem in seiner an der Wegvorgabe orientierten und zur Wegvorgabe seitlich versetzten Führung der Werkzeugmaschine aktiv zu unterstützen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
  • Verbesserte Möglichkeiten zur Führung der Werkzeugmaschine entlang einer im Offset zu einer Wegvorgabe liegenden Arbeitsbahn ergeben sich daraus, dass erfindungsgemäß als Hilfseinrichtung eine Sensoranordnung mit im Umfeld zum Arbeitsbereich des Werkzeuges liegender Detektionsfläche vorgesehen wird, zu der die Wegvorgabe einen Überdeckungsbereich aufweist, so dass ausgehend von über die Sensoranordnung erfassten Werten der Wegvorgabe die Werkzeugmaschine über eine entsprechende Führung des Werkzeuges auf die Arbeitsbahn ausgerichtet deren Bahn folgt. Die eigentliche Führung der Werkzeugmaschine liegt somit nicht beim Benutzer, über den im Wesentlichen nur der Vorschub der Werkzeugmaschine, also eine entsprechende Abstützung der Werkzeugmaschine erfolgt.
  • Gleichzeitig bietet die Erfindung die Möglichkeit, bei entsprechender Visualisierung der über die Sensoranordnung erfassten Gegebenheiten und Werte, sei es in der Detektionsfläche oder anderweitig, so insbesondere am Maschinengehäuse, einen Arbeitsverlauf zu überwachen und dies auch hinsichtlich der Verfolgung der Arbeitsbahn, wenn diese, was sich im Rahmen der Erfindung insbesondere als zweckmäßig erweist, ebenfalls im Überdeckungsbereich zur Detektionsfläche liegt. Solche Gegebenheiten sind insbesondere bei in der Praxis häufig kritischen Arbeiten vorhanden, wenn bestehende Konturen, wie beispielsweise der Umriss eines Einbauteils, wie etwa einer Spüle, Arbeitsbahnen bedingen, die im Offset parallel zu diesem Umriss liegen und ausgesägt werden müssen.
  • Dementsprechend ergibt sich auch mit der Ausgestaltung der Werkzeugmaschine als Stichsäge mit einem Sägeblatt, das um eine in seiner Längsrichtung verlaufende Drehachse drehbar ist und das über eine Stelleinheit der insbesondere die Sensoranordnung umfassenden Steuermittel entlang der Arbeitsbahn geführt wird, eine Lösung, die für die Praxis insbesondere von Bedeutung ist, da die Stichsäge in dieser Ausgestaltung eine halbautonom geführte Maschine ist, mit der sich auch bei ungeübten Benutzern gute Arbeitsergebnisse erreichen lassen.
  • Die Wegvorgabe kann bei der erfindungsgemäßen Lösung sowohl über eine optische wie auch über eine mechanische Markierung, also beispielsweise über einen Peilstrahl wie auch über eine Linienführung erfolgen, die sich in ihrer Lage zur Detektionsfläche mit hinreichender Genauigkeit verfolgen lässt, wobei die Umrisse der Detektionsfläche optisch und/oder mechanisch, beispielsweise durch Randbegrenzungen eines Ausschnitts, visualisiert sind. Zudem bietet die Erfindung auch gute Voraussetzungen, etwaige kritische Abweichungen der Arbeitsmaschine von der Wegvorgabe und/oder des Arbeitswerkzeuges von der Arbeitsbahn, gegebenenfalls auch entsprechend gewichtet, über Anzeigemittel zu visualisieren, so dass die für den Benutzer erleichterte Führung der Arbeitsmaschine mit guten Überwachungsmöglichkeiten der Arbeitsergebnisse wie auch der Werkzeugmaschine gepaart ist, da entsprechend der Visualisierung der für das Arbeitsergebnis bestimmenden Faktoren auch eine Visualisierung von maschinenrelevanten Informationen zweckmäßig und möglich ist.
  • Durch die Erfindung ist somit auch ein Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer handgehaltenen Werkzeugmaschine, bevorzugt in der Ausgestaltung als Stichsäge, geschaffen, bei der die Werkzeugmaschine lediglich ausgerichtet an einer Wegvorgabe vom Benutzer zu halten ist und das Werkzeug selbst die Führung und Ausrichtung der Werkzeugmaschine auf eine zur Wegvorgabe versetzte Arbeitsbahn übernimmt, und zwar bei günstigen Möglichkeiten der Visualisierung der relevanten Verhältnisse, sowie insbesondere auch des Hinweises auf Abweichungen vom Regelarbeitsbetrieb und auf Gefahren sowohl durch optische wie auch akustische Signale.
  • Die Höhe des Versatzes kann vom Nutzer dabei in gewissen Grenzen beliebig eingestellt werden.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    in perspektivischer Darstellung als Beispiel für eine Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung eine Stichsäge, die als halbautonom zu betreibende Stichsäge ein Sägeblatt aufweist, das um seine Längsachse verdrehbar und über eine Aktuatorik in seiner Drehlage einstellbar ist, wobei die Stichsäge in ihrer an ein Werkstück angesetzten Arbeitslage dargestellt ist,
    Fig. 2
    eine schematisierte Draufsicht auf den vom Sägeblatt durchsetzten Arbeitsbereich der Fußplatte der Stichsäge mit einer Wegvorgabe und einer hierzu im Offset liegenden, also versetzten Arbeitsbahn, und
    Fig. 3
    eine schematisierte Darstellung des als Detektionsfläche genutzten Sensorbereiches.
  • Fig. 1 veranschaulicht als Beispiel einer handgehaltenen Werkzeugmaschine 1 eine Stichsäge 2, die ein Gehäuse 3 aufweist und die über eine Fußplatte 4 auf einem Werkstück 5 abgestützt ist.
  • Im in Arbeitsrichtung 6 vorderen Bereich der Stichsäge 2 weist diese als Arbeitswerkzeug 7 ein Sägeblatt 8 auf. Dieses greift im Arbeitsbetrieb in das Werkstück 5 ein, auf dem die Stichsäge 2 über ihre Fußplatte 4 verschieblich abgestützt ist.
  • Die Stichsäge 2 weist für ihren jeweiligen Benutzer ein Sichtfeld 10 auf, das sich bevorzugt zumindest über das Gebiet des durch das Sägeblatt 8 bestimmten Arbeitsbereiches 9 erstreckt und im Regelfall, wie veranschaulicht, über diesen insbesondere in Arbeitsrichtung 6 hinausreicht, um dem Benutzer auch vorausschauend einen bestmöglichen Überblick über die Arbeitsgegebenheiten zu vermitteln.
  • Das Gehäuse 3 der Stichsäge 2 ist im Wesentlichen konventionell gestaltet und weist in Hochrichtung gegenüberliegend zu der um eine in Arbeitsrichtung 6 verlaufende Schwenkachse feststellbar abgestützten Fußplatte 4 eine bügelartige Handhabe 11 auf, deren Griffbügel 12 sich in Arbeitsrichtung 6 erstreckt und frontseitig in den Stirnwandbereich 13 des Gehäuses 3 einläuft. Nach oben geht diese in einen Führungsknauf 14 über.
  • Im Bereich der Handhabe 11 ist untergreifend zum Griffbügel 12 eine Schalteranordnung 15 vorgesehen, über die die Werkzeugmaschine 1 ein- und auszuschalten ist. Unterschiedliche Betriebsmodi der Stichsäge 2 lassen sich über die längsseitlich zum Gehäuse vorgesehene Schalteinrichtung 16 einstellen.
  • Der Stirnwandbereich 13 des Gehäuses ist nach unten, also in Richtung auf die Fußplatte 4 zulaufend stufig entgegen der Arbeitsrichtung 6 abgesetzt. Die dadurch entstehende Stufe 17 überdeckt die Werkzeugaufnahme 18 für das Sägeblatt 8.
  • Das Sägeblatt 8 der insgesamt elektrisch betriebenen Werkzeugmaschine 1 ist, wie durch den Pfeil 19 angedeutet, hubbeweglich angetrieben. Ein Stellantrieb 20 dient dazu, einen weiteren Antriebsmodus für das Sägeblatt 8 zu realisieren, nämlich einen Pendelhubbetrieb, bei dem das Sägeblatt 8 um eine quer zur Blattebene verlaufende, nicht gezeigte Schwenkachse überlagert zur Hubbewegung verschwenkbar ist.
  • In einer dritten Betriebsweise, veranschaulicht durch den Pfeil 21, ist das Sägeblatt 8 zusätzlich zur Hubbewegung um eine in Richtung seiner Längsachse verlaufende Drehachse 22 drehbar. Dadurch ist das Sägeblatt 8, wie in Fig. 2 angedeutet, aus seiner Geradeausstellung, entsprechend einem Nullwinkel zur Längsachse 25 der Stichsäge 2, in winklige Arbeitsrichtungen verstellbar. Dadurch ist die Stichsäge 2 als sogenannte Scrolling Jigsaw nutzbar und bei entsprechend gesteuerter Verstellung als halbautonome Stichsäge 2 zu betreiben. Hierbei übernimmt der die Stichsäge 2 haltende Benutzer im Wesentlichen nur den auf die jeweilige Arbeitsrichtung 6 grob ausgerichteten Vorschub. Die exakte, auf eine Arbeitsbahn 24 ausgerichtete und dieser entsprechende Positionierung der Stichsäge 2 durch Einstellung des Sägeblattes 2 erfolgt durch die Verstellung des Sägeblattes 2.
  • In Fig. 2 ist die Arbeitsbahn 24 als dünne Linie veranschaulicht. Die Arbeitsbahn 24 hat, bezogen auf die angedeutete Arbeitssituation, einen Schnittpunkt mit der Drehachse 22, durch den auch die angedeutete Längsachse 25 der Stichsäge 2 verläuft. Ausgehend von der Drehachse 22 verläuft die angenommene Arbeitsbahn 24 mit zunehmendem seitlichen Versatz zur Längsachse 25 in Arbeitsrichtung 6.
  • Die Arbeit entlang der Arbeitsbahn 24 erfolgt ausgerichtet an einer Wegvorgabe 23, dargestellt durch eine dicke Linie. Dies entsprechend einer Arbeitssituation, bei der eine vorgegebene Kontur mit entsprechendem Versatz, also im Offset zur Wegvorgabe 23, in einer Arbeitsbahn 24 nachgeschnitten wird.
  • Der Erfassung derartiger Arbeitsgegebenheiten dienen Steuermittel 26, die unter anderem eine Sensoranordnung 27, eine Recheneinheit 28 und eine Stelleinheit 29 umfassen. Über die Steuermittel 26 wird das Sägeblatt 8 in seiner Drehstellung auf die Arbeitsbahn 24 ausgerichtet und liegt bei Nullwinkel in dieser. Die Stichsäge 2 bildet in dieser Ausbildung eine sogenannte Scrolling Jigsaw, die als halbautonome Stichsäge einzusetzen ist. Der Benutzer übernimmt dabei im Wesentlichen nur Vorschub und Abstützung der Stichsäge 2.
  • Die Sensoranordnung 27 umfasst im Ausführungsbeispiel einen als Kamera 30 ausgebildeten Sensor, dem die Recheneinheit 28 nachgeordnet ist. Die Kamera 30 der Sensoranordnung 27 ist auf eine im Bereich der Fußplatte 4 liegende Detektionsfläche 31 ausgerichtet, die dem Sensorbereich entspricht oder zumindest innerhalb desselben liegt. Innerhalb der Detektionsfläche 31 verläuft in der dargestellten Draufsicht die Wegvorgabe 23, zu der die nachzuarbeitende Arbeitsbahn 24 im Offset liegt.
  • Über die Sensoranordnung 27 mit der auf die Detektionsfläche 31 ausgerichteten Kamera 30 als Sensor wird die Wegvorgabe 23 in einzelnen Punkten 32 erfasst, die auf quer zur Arbeitsrichtung 6 verlaufenden, in Überdeckung zur Detektionsfläche 31 liegenden Suchzeilen 33 liegen. Dadurch können sowohl bei analoger wie auch digitaler Bildverarbeitung die über die Sensoranordnung 27 erfassten Daten an die Recheneinheit 28 weitergeleitet werden, so dass dort die Wegvorgabe 23 in ihrem Bahnverlauf, und damit auch in ihrem Verlauf zur Längsachse 25 erfasst ist.
  • In Berücksichtigung des gegebenen parallelen Versatzes zwischen der Wegvorgabe 23 und der Arbeitsbahn 24 als zusätzlichem Parameter werden über die Recheneinheit 28 die erfassten Daten in Steuersignale umgesetzt und an die Steuereinheit 29 übermittelt, die nun durch ein Stellglied mit Regler, zum Beispiel in Form eines Schrittmotores, dem Sägeblattwinkel 34 in Abhängigkeit von der überlagerten Benutzerführung einstellt. Als Sägeblattwinkel 34 ist der zur Längsachse 25 gegebene Anstellwinkel des Sägeblattes 8 bezeichnet.
  • In der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 ist die Detektionsfläche 31 über eine Stichpunktlinie 35 umgrenzt, die sich mit den Kanten eines in der Fußplatte 4 vorgesehenen Ausschnittes 36 überdeckt, so dass die Detektionsfläche 31 bei dieser Gestaltung über die Kanten des Ausschnittes 36 mechanisch abgegrenzt und visualisiert ist. Die Detektionsfläche 31 liegt symmetrisch zur Längsachse 25, auf der die Drehachse 22 des Sägeblattes 8 liegt, das sich bei mit der Längsachse 25 zusammenfallender Arbeitsbahn 24 mit seiner Sägeblattebene in Richtung der Längsachse 25 erstreckt.
  • Über die Detektionsfläche 31 ist auch der Bereich - im Ausführungsbeispiel ein Bereich von etwa 1 cm beiderseits der Längsachse 25 - abgegrenzt, in dem die Stichsäge 2 unter Berücksichtigung der sensorisch erfassten Werte halbautonom geführt ist - sofern diese Führung nicht abgeschaltet ist - und somit durch die automatisierte Verstellung des Sägeblattwinkels 34 unabhängig von den Vorgaben des Benutzers auf die Arbeitsbahn 24 ausgerichtet ist. Verlässt die Wegvorgabe 23 den sensorisch erfassten, als Detektionsfläche 31 dienenden Bereich, so entfällt auch die maschinelle Unterstützung des Benutzers in der Führung der Stichsäge 2 im Offset und parallel zur Wegvorgabe 23. Deshalb wird bevorzugt ein Auswandern der Wegvorgabe 23 aus der Detektionsfläche 21 signalisiert, insbesondere optisch und/oder akustisch signalisiert, eine entsprechende akustische Warneinheit ist bei 37 angedeutet. Verbunden mit der Warnung wird zweckmäßigerweise die Maschine abgeschaltet.
  • Da aufgrund der halbautonomen Führung der Stichsäge 2 der Benutzer die Ausrichtung auf die Wegvorgabe 23 nur grob vornehmen muss, ist deren genaue Verfolgung und Beobachtung durch den Benutzer nicht erforderlich; vielmehr ist es ausreichend, wenn der Benutzer darüber informiert wird, dass die Wegvorgabe 24 noch durch die Detektionsfläche 31 verläuft, so dass sich der Benutzer an der Detektionsfläche 31 oder an anderweitig vorgesehenen Anzeigeelementen 38 mit einem Anzeigefeld 39 orientieren kann. Erleichtert wird dies auch durch eine auf den Arbeitsbereich 9 und/oder das Sichtfeld 10 ausgerichtete Beleuchtungsquelle 45.
  • Mit einer Werkzeugmaschine 1 gemäß der Erfindung kann eine Kontur, so etwa die Kontur eines Einbauteiles, wie einer Spüle parallel zur Vorgabe mit einem größeren oder kleineren Offset ausgesägt werden, und zwar ohne relavante Maßabweichungen, so dass Folgearbeiten ohne Behinderungen durchgeführt werden können. Der Betrag des jeweiligen Offsets ist beliebig einstellbar und liegt innerhalb derer Detektionsbereiches des Sensors, der durch die Detektionsfläche 31 abgegrenzt ist, innerhalb dessen die Wegvorgabe 23 verlaufen muss, gegenüber der sich entsprechend der Größe des Offsets die Arbeitsbahn 24 verlagert. Führt die Größe des Offsets dazu, dass bei entsprechendem Versatz der Arbeitsbahn 24 zur Wegvorgabe 23 Letztere nicht mehr in der Detektionsfläche liegt, so wird dies zweckmäßigerweise signalisiert und die Maschine 1 auch ausgeschaltet, da nun der halbautonome Arbeitsbetrieb mit entsprechender Unterstützung des Benutzers nicht mehr gegeben ist.
  • Berücksichtigt wird das Offset, indem die Mitte des Sensorbereiches, also das Imagecenter 44 verschoben und somit das System aktiv dekalibriert wird. Das Imagecenter 44 ist dabei als "Nullpunkt" ein Maß für die Ausrichtung der durch die Kamera 30 gebildeten Sensoranordnung im Verhältnis zur Lage des Sägeblattes (Nullwinkel). Dem durch die Steuermittel 26 gegebenen Stellsystem für das Sägeblatt 8 wird somit vorgetäuscht, dass es exakt mittig auf die Wegvorgabe 23 ausgerichtet ist, obwohl es real durch die Dejustierung in einem konstanten Abstand zur Wegvorgabe 23 als erkannter Linie liegt. Dadurch ist auch gewährleistet, dass eine entsprechende Skalierung der Kontur erfolgt und der Verlauf auch bei Radien stets parallel ist.
  • In Fig. 3 ist der Detektionsbereich insgesamt mit 40 bezeichnet, die Wegvorgabe 23 symbolisch - vorgetäuscht - als im Imagecenter liegende Linie, und stichpunktiert ist die durch den Offset erreichte Arbeitsbahn 24 angedeutet.

Claims (15)

  1. Werkzeugmaschine, insbesondere handgehaltene Werkzeugmaschine, mit einem Arbeitsbereich (9) für ein Arbeitswerkzeug (7) zur Bearbeitung eines Werkstückes (5) und mit einer Hilfseinrichtung zur an einer Wegvorgabe (23) orientierten Führung des Arbeitswerkzeuges (7) entlang einer zur Wegvorgabe (23) versetzten Arbeitsbahn (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfseinrichtung eine Sensoranordnung (27) mit im Umfeld zum Arbeitsbereich (9) des Arbeitswerkzeuges (7) liegender Detektionsfläche (31, 40) umfasst, und dass die Werkzeugmaschine (1) in Berücksichtigung des Versatzes der Arbeitsbahn (24) zur Wegvorgabe (23) über das Arbeitswerkzeug (7) auf die Arbeitsbahn (24) ausgerichtet geführt ist.
  2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (1) als Stichsäge (2), insbesondere als halbautonom geführte Stichsäge (2), mit einem Sägeblatt (8) ausgebildet ist, das eine in seiner Längsrichtung verlaufende Drehachse (22) aufweist und das über eine Stelleinheit (29) von insbesondere die Sensoranordnung (27) umfassenden Steuermitteln (26) entlang der Arbeitsbahn (24) geführt ist.
  3. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass optische und/oder mechanische Anzeigemittel für die Lage der Detektionsfläche (31) zur Wegvorgabe (23) und/oder zur Arbeitsbahn (24) vorgesehen sind.
  4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Anzeigemittel durch benachbart zu Arbeitsbereich (9) vorgesehene Teile der Werkzeugmaschine (9) gebildet sind.
  5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Anzeigemittel benachbart zum Arbeitsbereich (9) vorgesehen sind.
  6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Anzeigemittel beabstandet zum Arbeitsbereich (9), insbesondere am Gehäuse (3) der Werkzeugmaschine (1) vorgesehen sind.
  7. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Abweichung der Werkzeugmaschine (1) von der Wegvorgabe (23) und/oder des Arbeitswerkzeuges (7) der Arbeitsbahn (24), insbesondere hinsichtlich des Grades der Abweichung gewichtet; über die Anzeigemittel, insbesondere in einem Anzeigefeld eines Anzeigeelementes, visualisiert ist.
  8. Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer handgehaltenen Werkzeugmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (11) ausgerichtet an einer Wegvorgabe (23) vom Benutzer gehalten über das Arbeitswerkzeug (7) entlang einer zur Wegvorgabe (23) versetzten Arbeitsbahn (24) geführt wird und dass dem Benutzer die Lage der Wegvorgabe (23) und/oder der Arbeitsbahn (24) in der Detektionsfläche (31) einer auf den Arbeitsbereich des Arbeitswerkzeuges (7) ausgerichteten Sensoranordnung (27) visualisiert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass über die Lage der Detektionsfläche (31) zur Wegvorgabe (23) Grenzlagen der Wegvorgabe (23) und/oder der Arbeitsbahn (24) zur Detektionsfläche (31) signalisiert werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Versatz zwischen Wegvorgabe (23) und Arbeitsbahn (24) von die Sensoranordnung (27) und eine Recheneinheit (28) umfassenden Steuermitteln (26) als Parameter für die über die Stelleinheit (29 einzustellende Drehstellung des Arbeitswerkzeuges (7) zur Ausrichtung der Werkzeugmaschine (1) auf die Arbeitsbahn (24) genutzt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Abweichungen in der über das Arbeitswerkzeug (7) erfolgenden Ausrichtung der Werkzeugmaschine (1) auf die Arbeitsbahn (24) codiert und/oder gewichtet, insbesondere durch Änderung der Intensität optischer Signale und/oder von Farbgebungen, symbolisiert wird und der Versatz frei wählbar/einstellbar ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auswandern der Wegvorgabe (23) aus der Detektionsfläche (31) ein Warnsignal, insbesondere ein zusätzliches, vor allem akustisches Wamsignal abgesetzt und/oder die Werkzeugmaschine abgeschaltet wird.
  13. Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer handgehaltenen Werkzeugmaschine, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Wegvorgabe (23) einen Überdeckungs-bereich zur Detektionsfläche (31, 40) aufweist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegvorgabe (23) und die Arbeitsbahn (24) jeweils einen Überdeckungsbereich zur Detektionsfläche (41) aufweisen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegvorgabe (23) als optische und/oder mechanische Markierung vorgesehen ist.
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